TMS320C2000 DSP技术手册:硬件篇以TMS320F2812为例,介绍TMS320C2000系列DSP的基本特点、应用场合、结构组成、内部各功能模块以及基本工作原理等内容,同时结合实际使用情况,针对处理器各功能模块的特点,分别给出有效的硬件连接原理图及测试结果、实现方法等,为用户了解相关处理器领域发展概况、快速掌握该处理器各功能模块的特点、设计出满足使用要求的数字控制系统提供参考。
TMS320C2000 DSP技术手册:硬件篇可供利用TI的TMS320C2000系列DSP进行数字控制系统设计及开发、调试的工程技术人员参考,也可作为高等院校电子及相关专业本科生和研究生的教材。
前言
第1章 概述
1.1 TI的发展历程及文化
1.2 TI产品
1.3 微控制器产品简介
1.4 DSP基础知识
1.5 典型数字控制系统
1.6 其余DSP厂商简介
第2章 TMS320F281x处理器功能概述
2.1 概述
2.2 封装信息
2.3 TMS320F281x处理器主要特点
2.4 引脚分布及引脚功能
2.5 C28x内核
2.5.1 C28x内核兼容性
2.5.2 C28x内核组成
2.5.3 C28x的主要特性
2.5.4 仿真逻辑特性
2.5.5 C28x的主要信号
2.5.6 C28x的结构
2.5.7 C28x的总线
2.5.8 C28x的寄存器
2.5.9 程序流
2.5.10 乘法操作
2.5.11 移位操作
2.6 时钟系统
2.6.1 时钟和系统控制
2.6.2 时钟寄存器
2.6.3 振荡器OSC和锁相环PLL时钟模块
2.6.4 低功耗模式
2.6.5 XCLKOUT引脚
2.7 看门狗模块
2.8 CPU定时器
2.8.1 概述
2.8.2 CPU定时器的寄存器
2.9 通用I/O
2.9.1 概述
2.9.2 GPIO寄存器
第3章 TMS320F281x供电电源
3.1 供电电源概述
3.1.1 电源电压
3.1.2 电源引脚
3.2 供电时序
3.2.1 上电时序
3.2.2 掉电时序
3.3 电源设计
3.3.1 TI推荐的供电电源电路
3.3.2 供电电源方案
3.4 低功耗模式
3.4.1 低功耗模式介绍
3.4.2 低功耗模式控制寄存器
3.4.3 低功耗模式唤醒
第4章 TMS320F281x中断系统
4.1 中断源
4.2 PIE中断扩展
4.2.1 外设级中断
4.2.2 PIE级中断
4.2.3 CPU级中断
4.3 中断向量
4.3.1 中断的映射方式
4.3.2 复用PIE中断的处理
4.3.3 使能/禁止复用外设中断的处理
4.3.4 外设复用中断向CPU申请中断的流程
4.3.5 中断向量表
4.3.6 PIE寄存器
4.4 可屏蔽/不可屏蔽中断
4.4.1 可屏蔽中断处理
4.4.2 不可屏蔽中断处理
第5章 TMS320F281x存储空间及扩展接口
5.1 F2812内部存储空间
5.1.1 F2812片上程序/数据存储器
5.1.2 F2812片上保留空间
5.1.3 CPU中断向量表
5.2 片上存储器接口
5.2.1 CPU内部总线
5.2.2 32位数据访问的地址分配
5.3 片上Flash和OTP存储器
5.3.1 Flash存储器
5.3.2 Flash存储器寻址空间分配
5.4 外部扩展接口
5.4.1 外部接口描述
5.4.2 外部接口的访问
5.4.3 写操作紧跟读操作的流水线保护
5.4.4 外部接口的配置
5.4.5 配置建立、激活及跟踪等待状态
5.4.6 外部接口的寄存器
5.4.7 外部接口DMA访问
5.4.8 外部接口操作时序图
5.4.9 XINTF接口应用举例
第6章 TMS320F281x事件管理器模块
6.1 概述
6.1.1 事件管理器组成及功能
6.1.2 相对240x的EV增强特性
6.1.3 事件管理器的寄存器地址
6.1.4 GP定时器
6.1.5 使用GP定时器产生PWM输出
6.1.6 比较单元
6.2 PWM电路
6.2.1 有比较单元的PWM电路
6.2.2 PWM信号的产生
6.2.3 空间向量PWM
6.3 捕获单元
6.3.1 捕获单元概述
6.3.2 捕获单元的操作
6.3.3 捕获单元的FIFO堆栈
6.3.4 捕获单元的中断
6.3.5 QEP电路
6.4 事件管理器中断
6.4.1 EV中断概述
6.4.2 EV中断请求和服务
6.5 事件管理器寄存器
6.5.1 寄存器概述
6.5.2 定时器寄存器
6.5.3 比较寄存器
6.5.4 捕获单元寄存器
6.5.5 EV中断寄存器
6.5.6 EV扩展控制寄存器
6.5.7 寄存器位设置与240x的区别
第7章 TMS320F281x串行通信接口模块
7.1 增强型SCI模块概述
7.2 SCI模块结构及工作原理
7.2.1 SCI模块信号总结
7.2.2 多处理器和异步处理模式
7.2.3 SCI可编程数据格式
7.2.4 SCI多处理器通信
7.2.5 空闲线多处理器模式
7.2.6 地址位多处理器模式
7.2.7 SCI通信格式
7.2.8 SCI中断
7.2.9 SCI波特率计算
7.2.10 SCI增强特性
7.3 SCI的寄存器
7.3.1 SCI模块寄存器概述
7.3.2 SCI通信控制寄存器
7.3.3 SCI控制寄存器1
7.3.4 SCI波特率选择寄存器
7.3.5 SCI控制寄存器2
7.3.6 SCI接收器状态寄存器
7.3.7 接收数据缓冲寄存器
7.3.8 SCI发送数据缓冲寄存器
7.3.9 SCI FIFO寄存器
7.3.10 SCI优先级控制寄存器
第8章 TMS320F281x串行外围接口模块
8.1 SPI模块概述
8.1.1 SPI模块结构及工作原理
8.1.2 SPI模块信号概述
8.2 SPI模块寄存器概述
8.3 SPI操作
8.4 SPI中断
8.4.1 SPI中断控制位
8.4.2 数据格式
8.4.3 波特率和时钟设置
8.4.4 复位的初始化
8.4.5 数据传输实例
8.5 SPI FIFO描述
8.6 SPI寄存器和通信时序波形
8.6.1 SPI控制寄存器
8.6.2 SPI实例波形
8.7 SPI应用实例
第9章 TMS320F281x eCAN总线模块
9.1 CAN总线
9.1.1 CAN总线的发展
9.1.2 CAN总线相关概念和特征说明
9.1.3 CAN总线特点
9.1.4 CAN总线的协议层
9.1.5 CAN总线的物理连接
9.1.6 CAN总线的仲裁
9.1.7 CAN总线的通信错误
9.1.8 CAN总线数据格式
9.1.9 CAN总线通信接口硬件电路
9.2 eCAN模块介绍
9.2.1 eCAN模块特点
9.2.2 eCAN模块增强特性
9.3 eCAN控制器结构及内存映射
9.3.1 eCAN控制器结构
9.3.2 eCAN模块的内存映射
9.3.3 eCAN模块的控制和状态寄存器
9.4 CAN模块初始化
9.4.1 CAN模块的配置步骤
9.4.2 CAN位时间配置
9.4.3 CAN总线通信波特率的计算
9.4.4 SYSCLK=150MHz时位配置
9.4.5 EALLOW保护
9.5 eCAN模块消息发送
9.5.1 消息发送流程
9.5.2 配置发送邮箱
9.5.3 发送消息
9.6 eCAN模块消息接收
9.6.1 接收消息流程
9.6.2 配置接收邮箱
9.6.3 接收消息
9.7 过载情况的处理
9.8 远程帧邮箱的处理
9.8.1 发出数据请求
9.8.2 应答远程请求
9.8.3 刷新数据区
9.9 CAN模块中断及其应用
9.9.1 中断类型
9.9.2 中断配置
9.9.3 邮箱中断
9.9.4 中断处理
9.10 CAN模块的掉电模式
9.10.1 进入/退出局部掉电模式
9.10.2 防止器件进入/退出低功耗模式
9.10.3 屏蔽/使能CAN模块的时钟
第10章 TMS320F281x多通道缓冲串口模块
10.1 McBSP概述
10.2 McBSP功能简介
10.2.1 McBSP数据传输过程
10.2.2 McBSP数据压缩解压模块
10.2.3 基本概念和术语
10.2.4 McBSP数据接收
10.2.5 McBSP数据发送
10.2.6 McBSP的采样速率发生器
10.2.7 McBSP可能出现的错误
10.3 多通道选择模式
10.3.1 2分区模式
10.3.2 8分区模式
10.3.3 多通道选择模式
10.4 A-bis模式
10.5 时钟停止模式
10.6 接收器和发送器的配置
10.6.1 复位、使能接收器/发送器
10.6.2 设置接收器/发送器相关引脚作为McBSP引脚
10.6.3 使能/禁止数字回路模式
10.6.4 使能/禁止时钟停止模式
10.6.5 使能/禁止接收/发送多通道选择模式
10.6.6 使能/禁止A-bis模式
10.6.7 设置接收帧/发送帧相位
10.6.8 设置接收/发送串行字长
10.6.9 设置接收/发送帧长度
10.6.10 使能/禁止异常接收/发送帧同步忽略功能
10.6.11 设置接收/发送压缩解压模式
10.6.12 设置接收/发送数据延迟
10.6.13 设置接收符号扩展和对齐模式
10.6.14 设置发送DXENA模式
10.6.15 设置接收/发送中断模式
10.6.16 设置接收帧同步模式
10.6.17 设置发送帧同步模式
10.6.18 设置接收/发送帧同步极性
10.6.19 设置SRG帧同步周期和脉冲宽度
10.6.20 设置接收/发送时钟模式
10.6.21 设置接收/发送时钟极性
10.6.22 设置SRG时钟分频参数
10.6.23 设置SRG时钟同步模式
10.6.24 设置SRG时钟模式(选择输入时钟)及极性
10.7 McBSP仿真模式及初始化操作
10.7.1 McBSP仿真模式
10.7.2 复位McBSP
10.7.3 McBSP初始化步骤
10.8 McBSP FIFO模式和中断
10.8.1 FIFO模式下McBSP的功能和使用限制
10.8.2 McBSP的FIFO操作
10.8.3 McBSP接收/发送中断的产生
10.8.4 访问FIFO数据寄存器的约束条件
10.8.5 McBSP FIFO错误标志
10.9 McBSP寄存器
第11章 TMS320F281x模数转换模块
11.1 概述
11.2 自动转换序列发生器的工作原理
11.2.1 顺序采样模式
11.2.2 同步采样模式
11.3 不间断自动定序模式
11.3.1 序列发生器启动/停止模式
11.3.2 同步采样模式说明
11.3.3 输入触发器说明
11.3.4 定序转换期间的中断操作
11.4 ADC时钟预分频器
11.5 低功率模式
11.6 上电顺序
11.7 序列发生器覆盖功能
11.8 内部/外部参考电压选择
11.9 ADC模块电压基准校正
11.9.1 误差定义
11.9.2 影响分析
11.9.3 ADC校正
11.10 偏移误差校正
11.11 ADC寄存器
11.11.1 ADC模块控制寄存器
11.11.2 较大转换通道寄存器
11.11.3 自动排序状态寄存器
11.11.4 ADC状态和标志寄存器
11.11.5 ADC输入通道选择排序控制寄存器
11.11.6 ADC转换结果缓冲寄存器
11.12 模数转换模块应用实例
第12章 TMS320F281x Boot引导模式
12.1 Boot ROM简介
12.2 DSP启动过程
12.3 BootLoader特性
12.4 BootLoader数据流
12.5 各种引导模式
第13章 TMS320F281x硬件设计参考
13.1 基本模块设计
13.1.1 时钟电路
13.1.2 复位和看门狗
13.1.3 调试接口
13.1.4 中断、通用的输入/输出和电路板上的外设
13.1.5 供电电源
13.1.6 引导模式与Flash程序选择
13.2 原理图和电路板布局设计
13.2.1 旁路电容
13.2.2 电源供电的位置
13.2.3 电源、地线的布线和电路板的层数
13.2.4 时钟脉冲电路
13.2.5 调试/测试
13.2.6 一般电路板的布局指南
13.3 电磁干扰/电磁兼容和静电释放事项
13.3.1 电磁干扰/电磁兼容
13.3.2 静电释放
13.4 本章小结
参考文献
第1 章 概 述
随着电子技术的发展,微型计算机和数字控制处理芯片的运算能力和性得到很大提高,以微处理器为控制核心的全数字化控制系统不断取代传统的模拟器件控制系统。特别是进入21 世纪以后,DSP 技术得到了飞速发展,采用DSP 实现数字化处理和控制已经成为未来的发展趋势,TI 和ADI 等主流DSP 厂商都推出了多个系列电机控制专用DSP 芯片。其中,TI 的TMS320C2000 系列就是专用于电机控制的芯片,目前被TI 归类为高性能微控制器( MCU) ,但该系列产品在2008 年之前一直作为TI 三大系列DSP(C2000 、C5000 、C6000)之一推向市场,可见该系列产品具有较强的信号处理能力。事实上,该系列产品集微控制器和高性能DSP 特点于一身,具有强大的控制和信号处理能力,能够实现复杂的控制算法。
本书尊从TI 的分类,称TMS320C2000 为微控制器,也有资料称之为DSP ,但实际上界限已经没那么明确了,只要理解为用于控制的处理器就可以了。在学习TMS320C2000 MCU 之前,首先了解一下DSP 领域的领导者――TI 。
1.1 TI 的发展历程及文化
德州仪器( Texas Instruments ,TI)是全球经验丰富的半导体公司,为现实世界的信号处理提供创新的数字信号处理及模拟器件技术。除半导体业务外,还提供包括教育产品和数字光源处理解决方案(DLP) 。TI 总部位于美国德克萨斯州的达拉斯,在全球约有3 万名雇员,并在亚洲、欧洲和美洲超过25 个国家设有制造、设计或销售机构,在我国北京、上海、苏州、南通、成都、珠海等16 个城市设立了分公司或办事处。其中,在成都高新技术开发区设有在中国的及时家生产制造厂,该厂为8 英寸晶圆厂,名为德州仪器半导体制造(成都)有限公司,简称TI 成都。目前,TI 成都拥有1.1 万m2 的生产面积,其年产能达到10 亿美元,另有1.2 万m2 的厂房预留为了未来的生产需求。
1930 年,德州仪器成立,名称为" Geophysical Service" ,是及时家专门研究地球物理勘探反射地震验测法的独立承包商。
1951 年12 月,更名为Texas Instruments Incorporated(德州仪器) 。
1954 年,生产首枚商用晶体管。
1958 年,发明首块集成电路(IC) 。
1967 年,发明手持式电子计算器。
1971 年,发明单芯片微型计算机。
1973 年,获得单芯片微处理器专利。
1978 年,推出首个单芯片语言合成器,首次实现低成本语言合成技术。
1982 年,推出单芯片商用数字信号处理器(DSP) 。
1990 年,推出用于成像设备的数字微镜器件,为数字家庭影院带来曙光。
1992 年,推出microSPARC 单芯片处理器,集成工程工作站所需的全部系统逻辑。
1995 年,启用Online DSP LabTM 电子实验室,实现互联网上TI DSP 应用的监测。
1996 年,宣布推出0.18mm 工艺的Timeline 技术,可在单芯片上集成1.25 亿个晶体管。
1997 年,推出每秒执行16 亿条指令的TMS320C6x DSP ,以全新架构创造DSP 性能记录。
2000 年,推出每秒执行近90 亿个指令的TMS320C64x DSP 芯片,刷新DSP性能记录;推出世界上功耗低的芯片TMS320C55x DSP ,推进DSP 的便携式应用。
2003 年,推出业界首款ADSL 片上调制解调器――AR7 。
近年来的工作包括:推出业界速度最快的720MHz DSP ,同时演示1GHz DSP 。
向市场提供的0.13mm 产品超过1 亿件。
采用0.09mm 工艺开发新型OMAP 处理器。
TI 拥有超过80 年的悠久历史,半导体是TI 较大的业务,TI 的模拟和DSP 产品在公司半导体收入中占75 % ,是DSP 市场公认的领导者,在DSP 市场排名及时,在混合信号/模拟产品市场排名及时。
TI 是作者非常敬爱的公司,其三大价值观是:正直(Integrity) 。
创新(Innovation) 。
保障(Commitment) 。
TI 的基本信念是:尊重:用期望他人对待自己的方式对待他人。
诚实:追求与事实的吻合。
学习与创造:不以现状自满,持续追求成长。
行为果断:在开创新的商机上处处经验丰富。
负责任:达到个人巅峰,创造企业竞争力。
必胜的决心:全力以赴追求胜利。
1.2 TI 产 品
TI 产品主要包括半导体、教育产品和数字光源处理解决方案三大部分。其中,半导体又分为处理器、电源管理、放大器、接口器件、模拟开关和多路复用器、逻辑器件、数据转换器件、数字音频、时钟和计时器、温度传感器、射频识别等。本书所关心的是处理器部分,TI 的处理器又分为三类:ARM 、DSP 、MCU 。这里重点介绍DSP 产品,TI 的DSP 主要包括以下几个系列。
1) C6000 高性能系列
TMS320C6000T M DSP 具有行业经验丰富的性能(高达24000MMACS) ,功耗也比较低,该平台非常适合于影像/视频、通信和宽带基础设施、工业、医疗、测试和测量、高端计算和高性能音频等应用。包含以下几个系列:
(1) TMS320C674x 低功耗浮点DSP ,在典型情况下,总功耗仅为420mW ,1.0V 时待机功耗为7mW 。
(2) TMS320C67x DSP ,是基于TI 超长指令字(VLIW)架构的浮点器件。其工作频率高达300 MHz ,处理速度高达1800 MFLOPS ,是需要高精度和宽动态范围的应用的选择。
(3) TMS320C647x 多核DSP ,将多个C64x + T M 内核集成在一个芯片上,可以为密集处理型产品提供高达4.2GHz 的原始性能。C647x 系列还包含业界功耗低的多核器件。
(4) TMS320C645x DSP ,是世界上最快的单核DSP 之一。这种单核DSP 能提供高达1.2GHz 的C64x + 内核性能以及多种高性能外设选项,如Serial Rapid-IOT M 、千兆以太网MAC 、PCI 和HPI 。
(5) TMS320C64x 系列DSP ,高性价比,凭借高达700MHz 的工作频率、5600 MMACS 的C64x + 性能、以太网和其他集成外设选项以及16mm 16mm 的紧凑外形,提供了相同成本下的性能。
(6) TMS320C62x DSP ,是C6000 DSP 的及时代产品。
2) Integra DSP + ARM 处理器
Integra 产品平台是基于DSP + ARM 架构的,具有超高集成度,DSP 适合复杂算法运算,ARM 适合应用控制处理,Integra DSP + ARM 的组合架构堪称理想架构,可实现的性能以及优异的性价比。包含以下2 个系列:
(1) TMS320C6A816x 处理器,基于C674x + ARM CortexT M -A8 架构,具有较高性能单核浮点和定点DSP 处理器(速度高达1.5GHz) ,集成有高带宽外设、3D图形和显示引擎。非常适合用于开发需要密集信号处理、复杂数学函数以及影像处理算法、实现图形用户界面(GUI) 、网络连接、系统控制以及多种操作系统下的应用处理等。
(2) OMAP-L1x 处理器,基于C674x + ARM9 架构,用于联网的各种外设,并运行Linux 或DSP/BIOST M 实时操作系统。该产品系列还与TMS320C674x 和C640x 产品系列中的各种器件引脚兼容。功耗范围从8mW(待机模式)至400mW(总功耗) 。
3) 达芬奇(DaVinci)视频处理器
介绍达芬奇视频处理器之前,先了解一下达芬奇技术。达芬奇(DaVinciT M )技术是一种专门针对数字视频应用、基于信号处理的解决方案,能为视频设备制造商提供集成处理器、软件和开发工具,以降低产品成本,缩短产品上市时间。
达芬奇视频处理器最早是在2005 年推出的,早期该处理器采用了ARM +DSP + CP(Co-Processor 协处理器)的SOC 架构。目前,新型主流达芬奇视频处理器基本都采用DSP( C64 + ) 内核或DSP + ARM 架构,包括TMS320DM646x 、TMS320DM644x 、TMS320DM643x 、TMS320DM647/ TMS320DM648 、TMS320DM37x 、TMS320DM3x 几个系列。
4) C6000 高性能多核DSP
高性能多核DSP 只包括TMS320C66x 一个系列,该系列处理器融合了定点和浮点功能。伯克莱设计技术公司(Berkley Design Technology ,Inc.,BDTI)进行的基准测试中,其定点与浮点性能均获得业内较高评分,定点获得了16690 分,浮点获得了10720 。该系列产品最多集成8 个C66x 内核,主频较高1.25GHz ,可提供320000MMACS 性能。该平台性能相当强劲,非常适合测试与测量、医疗成像、工业自动化、军事和高端成像等市场的应用。
5) C5000 超低功耗DSP
该系列产品较大特点是低功耗,主要应用于音频、语音、数字蜂窝电话、PDA 、指纹识别、调制解调器等领域。包括以下两个系列:
(1) TMS320C55xT M ,业界功耗低的16 位DSP ,主频较高300 MHz ,待机功耗低至0.15mW/ MHz ,性能高达600 MIPS 。
(2) TMS320C54xT M ,及时代低功耗C5000T M DSP ,16 位定点DSP ,功耗低至40mW ,可提供300~532 MIPS 性能。
1.3 微控制器产品简介
TI 在嵌入式控制方面提供了完善的解决方案,主要有四大系列微控制器产品:超低功耗的16 位MSP430 系列MCU 、具有高级通信功能的基于Stellaris ?32位ARM CortexT M -M3 的MCU 、用于安全方面应用的基于ARM ?32 位CortexT M -R4F 的MCU ,以及高性能应用的C2000T M 32 位实时MCU 。一般来说,同一系列下的不同型号产品都具有相同的内核、相同或兼容的汇编指令系统,区别仅在于片内存储器的大小、外设资源多少等。TI 所有的微控制器产品都具有JTAG 接口,可实现在线硬件调试及程序下载。
1) MSP430 系列MCU
MSP430 系列单片机是TI 1996 年开始推向市场的一种采用16 位RISC(精简指令集)的超低功耗混合信号处理器( mixed signal processor) 。之所以称为混合信号处理器,主要是因为其针对实际应用需求,把许多模拟电路、数字电路和微处理器集成在一个芯片上,以提供"单片"解决方案。目前,较高主频可达25 MHz ,具有1~256KB 闪存,外设丰富,包括ADC 、DAC 、LCD 、USB 、射频、PWM 、运算放大器、SPI 、I2 C 等。该处理器的较大特点就是超低功耗,165mA/ MIPS ,可以大大延长电池的使用寿命。
该处理器在架构上依然采用冯诺依曼架构,通过存储器地址总线( MAB)和存储器数据总线( MDB)将16 位RISC CPU 、多种外设和灵活的时钟系统进行结合,为当今和未来的混合信号应用提供了解决方案。其架构结构如图1.1 所示。
MSP430 MCU 提供非基于LCD( x2xx 和F5xx)和基于LCD 的( x4xx)产品系列。
(1) MSP430x1xx :基于闪存/ROM 的MCU ,提供1.8~3.6V 的工作电压,具有高达60KB 的闪存空间和8 MIP 的指令执行速度。
(2) MSP430F2xx :超低功耗MCU ,性能提升至16 MHz 。其他增强性能包括:集成的± 1 % 片上极低功耗振荡器、软件可选的内部上拉/下拉电阻并增加了模拟输入的数目。该系统内置可编程闪存,从而使大多数系统省去了外部EEPROM 。
(3) MSP430x4xx :超低功耗MCU ,提供1.8~3.6V 的工作电压,具有高达120KB 的闪存空间和8 MIPS 的指令执行速度,同时集成了LCD 控制器。
(4) MSP430x5xx :基于闪存的MCU ,提供1.2~3.6V 工作电压,具有高达256KB 的闪存空间和较高25MIPS 的时钟系统,启动时为12MIPS ,内置4 个USCI模块。包括一个用于优化功耗的电源管理模块、一个内部控制的电压稳压器,以及超出先前器件两倍的存储能力。
MSP430 MCU 与89C51 单片机比较如下:
首先,89C51 单片机是8 位单片机,其指令采用的是被称为"CISC"的复杂指令集,共具有111 条指令。而MSP430 MCU 是16 位的单片机,采用了精简指令集(RISC)结构,只有简洁的27 条指令,大量的指令则是模拟指令,众多的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算。这些内核指令均为单周期指令,功能强,运行速度快。
其次,89C51 单片机本身的电源电压是5V ,有两种低功耗方式:待机方式和掉电方式。正常情况下消耗的电流为24mA ,在待机状态下,其耗电电流仍为3mA ;即使在掉电方式下,电源电压可以下降到2V ,但是为了保存内部RAM 中的数据,还需要提供约50mA 的电流。而MSP430 MCU 在低功耗方面的优越之处则是89C51 单片机不可比拟的。正因为如此,MSP430 MCU 更适合应用于使用电池供电的仪器、仪表类产品中。
再次,89C51 单片机由于其内部总线是8 位的,其内部功能模块基本上都是8位的,虽然经过各种努力其内部功能模块有了显著增加,但是受其结构本身的限制很大,尤其模拟功能部件的增加更显困难。MSP430 MCU 基本架构是16 位的,同时在其内部的数据总线经过转换还存在8 位的总线,再加上本身就是混合型的结构,因此对它这样的开放型架构来说,无论扩展8 位的功能模块,还是16 位的功能模块,即使扩展模/数转换或数/模转换这类的功能模块也是很方便的。这也就是MSP430 MCU 系列产品和其中功能部件迅速增加的原因。
,在开发工具方面,对于89C51 单片机来说,由于它是最早进入我国的单片机,人们对其非常熟悉,各种开发工具也非常多,但是都无法实现在线编程;而MSP430 MCU ,由于引进了Flash 型程序存储器和JTAG 技术,不仅使开发工具变得简便、价格相对低廉,并且可以实现在线编程。
MSP430 器件起始价格为0.25 美元,典型应用包括实用计量、便携式仪表、智能传感和消费类电子产品。
2) 基于Stellaris ?32 位ARM CortexT M -M3 的MCU
Stellaris(群星)系列是基于ARM CortexT M -M3 技术之上的具有高级通信功能的实时32 位MCU 产品,高达100 MHz ,64~256KB 闪存。CortexT M -M3 是ARM V7 指令架构系列内核的MCU 版本,具有快速的中断处理,中断始终不超过